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温度驱动的相变及Ba(Ti0.92Sn0.08)O3无铅陶瓷压电响应增强

DOI：10.1016/j.ceramint.2018.11.125 期刊：Ceramics International 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 铁电相共存或转变是产生高压电性能的重要策略。本研究详细探究了Ba(Ti0.92Sn0.08)O3(BTS0.08)陶瓷中温度诱导的相结构演变与小信号压电响应d33、偏置场压电活性dmax33(E)、单极与双极应变压电输出d*33的关联。温度驱动下依次发生约14°C（菱方R→正交O）、38°C（O→四方T）和61°C（T→立方C）的连续相变。T-C相变区获得最高d33值675 pC/N，而O-T相边界处则呈现最高dmax33=1170 pm/V、双极d*33=822 pm/V及单极d*33=1318 pm/V。温度驱动相变展现的压电性能增强幅度可与成分诱导相边界相媲美。这些特征表明通过调控相边界类型是设计高性能压电器件的有效方法。
作者： Lingcan Qin，Changrong Zhou，Qingning Li，Ling Yang，Jiwen Xu，Guohua Chen，Changlai Yuan，Guanghui Rao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究Ba(Ti0.92Sn0.08)O3陶瓷在温度诱导下的相结构演化及其与压电响应的关联，以设计高性能压电材料。

研究成果

系统研究了BTS0.08陶瓷中与温度驱动相变相关的压电性能。在T相到C相转变附近出现了较大的弱场压电性（d33=675 pC/N）。在O-T相边界获得了最高的压电应变系数：dmax33=1170 pm/V、双极d*33=822 pm/V和单极d*33=1318 pm/V。温度驱动相变中压电性能的大幅增强与成分诱导相变相当，为设计具有优异压电性能的相变类型提供了指导。

研究不足

该研究聚焦于Ba(Ti0.92Sn0.08)O3陶瓷的特定组分。其压电性能的温度稳定性及相变附近压电响应增强的机理尚需深入探究。

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